med-cours UE10 spécialisation cérébrale dr maltête
publicité
Spécialisation cérébrale Dr David Maltête Plan La motricité et son contrôle – Les 4 systèmes Les noyaux gris centraux Les mouvements anormaux – Maladie de Parkinson – Chorée – Dystonie La motricité et son contrôle - Les motoneurones et le contrôle moteur Les projections descendantes Modulation du mouvement par le cervelet Modulation du mouvement par les noyaux gris centraux : système extrapyramidal Neurones de circuits locaux Intégrations des afférences motoneuronales Groupes de motoneurones : Motoneurones α CIRCUITS DE LA MOELLE EPINIERE ET DU TRONC CEREBRAL Afférences sensorielles MUSCLES SQUELETTIQUES SYSTEMES DESCENDANTS Neurones moteurs suprasegmentaires Cortex Moteur Planification, commande et guidage des mouvements volontaires Centres du tronc cérébral Mouvements de base et contrôle postural Neurones de circuits locaux Intégrations des afférences motoneuronales Groupes de motoneurones : Motoneurones α CIRCUITS DE LA MOELLE EPINIERE ET DU TRONC CEREBRAL Afférences sensorielles MUSCLES SQUELETTIQUES SYSTEMES DESCENDANTS Neurones moteurs suprasegmentaires Cortex Moteur Planification, commande et guidage des mouvements volontaires Centres du tronc cérébral Mouvements de base et contrôle postural Neurones de circuits locaux Intégrations des afférences motoneuronales CERVELET Coordination sensorimotrice Groupes de motoneurones : Motoneurones α CIRCUITS DE LA MOELLE EPINIERE ET DU TRONC CEREBRAL Afférences sensorielles MUSCLES SQUELETTIQUES SYSTEMES DESCENDANTS Neurones moteurs suprasegmentaires Cortex Moteur Planification, commande et guidage des mouvements volontaires Centres du tronc cérébral Mouvements de base et contrôle postural Neurones de circuits locaux Intégrations des afférences motoneuronales NOYAUX GRIS CENTRAUX Filtrage des commandes appropriées du mouvement CERVELET Coordination sensorimotrice Groupes de motoneurones : Motoneurones α CIRCUITS DE LA MOELLE EPINIERE ET DU TRONC CEREBRAL Afférences sensorielles MUSCLES SQUELETTIQUES Modulation du mouvement par les ganglions de la base Système extrapyramidal Les ganglions de la base : définition Ensemble de structures sous-corticales – Striatum dorsal : putamen + noyau caudé ventral : noyau accumbens Des structures associées et modulatrices Globus Pallidum interne (GPi) et externe (GPe) – Substance noire pars reticulata (SNr) et compacta (SNc) – Noyau sous - thalamique (NST) – Aires tegmentale ventrale (ATV) et retrorubrale (ARR) – Noyau pedonculo-pontin (PPN) – Complexe central du thalamus : médian-parafasciculaire – Coupe axiale Coupe coronale Nc Cl Th Pu GPe NST SN GPi Les noyaux gris centraux Anatomie Nc Cl Pu GPe GPi Th Les noyaux gris centraux organisation Sont inclus dans un système – Organisé en boucles parallèles Motrices Associatives Limbiques Cortex Striatum Gpi, SNr Thalamus Moteurs A.oculomotrice C.moteur frontale MI,AMS,CPM Associatifs Limbique C. préfrontal dorsolat C.cingulaire antérieur C. orbitofrontal Putamen Noyau Caudé Noyau Caudé dorsolatéral Striatum ventral Noyau Caudé ventromédian Gpi(vl), SNr Gpi, SNr Gpi (dm) SNr (l) Gpi (v), SNr Gpi (m) SNr(m) Thalamus VL médian Thalamus VA, MD Thalamus VA, MD Thalamus MD Thalamus VA,MD Les noyaux gris centraux organisation Cortex Sont inclus dans un système – Organisé en entonnoir Cortex : 500 cm3 3 Striatum : 10 cm 3 Gpe : 0.8 cm Gpi : 0.48 cm3 NST : 0.16 cm3 SNr : 0.4 cm3 Striatum Gpi, SNr Thalamus Rôle des noyaux gris centraux - Informations convergentes - Filtres et automatisations * Déroulement harmonieux et contextuel d’un comportement * Suppression de comportements indésirables Modulation du mouvement par les noyaux gris centraux Une porte d’entrée : le striatum qui reçoit des afférences Corticales : sensitivo sensorielles et associatives Thalamiques : Sensibilité proprioceptive inconsciente Tronc cérébral Rôle : centre d’intégration, module les influences du cortex et élabore les schémas moteurs Une sortie : le complexe « GPi et la SNr » qui projette via le thalamus sur le cortex prémoteur, moteur et l’aire motrice supplémentaire Modulation du mouvement par les noyaux gris centraux La voie de sortie – Les neurones efférents du GPi projettent surtout sur les noyaux VA (ventral antérieur) et VL (ventrolatéral) du thalamus destinés au cortex moteur – Les neurones efférents de la SNr projettent surtout sur les colliculus supérieurs commandant les mouvements oculaires Modulation du mouvement par les noyaux gris centraux Au repos les neurones épineux moyens du striatum sont silencieux La voie de sortie « GPi et la SNr » a une activité tonique inhibitrice Avant le déclenchement du mouvement les neurones striataux s’activent avec pour conséquence une inhibition des voies de sortie Les noyaux gris centraux neurotransmetteurs L’acide gamma-amino-butyrique (GABA) Effet inhibiteur Le glutamate : Effet excitateur La dopamine : Effet inhibiteur : D2 Effet excitateur : D1 AMS/CPM/CM CORTEX associatif/sensoriel THALAMUS STRIATUM VA/VL/CM ? GPe Tronc cérébral Moelle NST GPi / SNr SNc glutamate GABA Modulation du mouvement par les noyaux gris centraux Modèle du double circuit données morphologiques et électrophysiologiques Albin, 1989 CORTEX STRIATUM THALAMUS GPe GPi / SNr NST SNc glutamate GABA Modulation du mouvement par les noyaux gris centraux Il existe donc 2 voies > voie directe : striatum, GPi/SNr neurones striataux : GABA, substance P favorise le mouvement : inhibe GPi/SNr tonique > voie indirecte : striatum, GPe, NST, GPi/SNr neurones striataux : GABA, métenkephaline, dynorphine freine le mouvement : inhibe GPe tonique CORTEX D2 STRIATUM D1 THALAMUS GPe SNc NST GPi / SNr glutamate GABA Modulation du mouvement par les noyaux gris centraux La SNc est reliée au striatum par des neurones nigro-striataux dopaminergiques > la dopamine inhibe la voie indirecte > la dopamine excite la voie directe Finalement elle réduit l’activité inhibitrice de la voie de sortie et favorise le mouvement Modulation du mouvement par les noyaux gris centraux Modèle de la voie hyperdirecte projection cortico-subthalamique organisation spatio-temporelle Mink, 1996 Nambu, 2002 CORTEX STRIATUM THALAMUS GPe NST GPi / SNr glutamate GABA Modulation du mouvement par les noyaux gris centraux Il existe donc 3 principaux circuits de traitement de l’information > 1 circuit trans-striatal direct > 2 circuits trans-sous-thalamiques voie indirecte voie hyperdirecte CORTEX 3 1 STRIATUM 2 GPe THALAMUS SNc NST GPi / SNr glutamate GABA Modulation du mouvement par les noyaux gris centraux Les 2 circuits trans-sous-thalamiques exercent une activité excitatrice sur les voies de sortie qui encadre l’inhibition d’origine trans-striatale et contrôlent ainsi sa durée. Ils assurent la mise en place temporelle Ils filtrent les mouvements ou programmes indésirables Les noyaux gris centraux Les points forts Porte d’entrée : Striatum Voies de sortie : GPi et SNr Plus la voie de sortie est active : moins il y a de mouvement Moins la voie de sortie est active : plus il y a de mouvement La dopamine favorise le mouvement Dysfonctionnement des noyaux gris centraux et mouvements anormaux Hyperkinésies Mouvement anormal ? – Dystonie – Tremblement – Myoclonie – Tic – Chorée – Ballisme – Athétose – Syndromes parkinsoniens Hypokinésies Syndrome parkinsonien Par définition akinésie : retard à l’initiation et à l’exécution du mouvement - associée à au moins 1 des symptômes suivants : rigidité extrapyramidale tremblement de repos instabilité posturale Exemple : maladie de Parkinson Maladie neurodégénérative fréquente 100 000 patients en France Prévalence globale : 1°/00 personnes Au delà de 65 ans : 1.5 % Dégénérescence des neurones dopaminergiques de la pars compacta du locus niger qui projettent sur le striatum > voie nigro-striatale dopaminergique CORTEX STRIATUM D2 D1 GPe THALAMUS SNc NST GPi / SNr Chorée Par définition Brusque, explosif, anarchique…sur fond hypotonique…membres et face Étiologies Maladie de Huntington Iatrogène, toxique : dopa, neuroleptique…alcool Chorée de Sydenham Vasculaire,Vaquez, Lupus, Thyroïde, Gravidique Exemple 1: maladie de Huntington Maladie héréditaire dominante autosomique Clinique : chorée + démence + tb psychiques Répétition de triplet CAG chromosome 4 Atrophie putamino-caudée +++ Maladie de Huntington Anatomopathologie Atrophie putamino-caudée Neurones épineux « Spiny neurons » Voie indirecte +++ Maladie de Huntington CORTEX STRIATUM D2 D1 GPe THALAMUS SNc NST GPi / SNr Exemple 2: chorée diabétique Exemple 3 : dyskinésies tardives des neuroleptiques • Complications fréquentes des neuroleptiques • Mouvements anormaux involontaires - chorée ou dystonie - prédominance axiale et région bucco faciale • Physiopathologie: - blocage des récepteurs D2 : voie indirecte - hypersensibilisation des récepteurs D1 : voie directe • Conséquence : diminution de l’activité de la voie de sortie des NGC CORTEX + STRIATUM D2 D1 Dyskinésies + - SNc + - GPe THALAMUS + STN + - - GPi/SNr Tronc cérébral Moelle épinière Bilateral DBS of the Globus Pallidus to treat tardive dyskinesia • Etude prospective, multicentrique • 10 patients, dyskinésies sévères - 6 dépressions - 3 schizophrénies - 1 psychose infantile • Implantation bi-pallidale postéro-ventrale • Evaluation en double aveugle P. Damier et al., Arch Gen Psychiatry, 2007 Résultats 100 Tous améliorés ESRS score 80 ESRS à 3 mois 0 – dystonie : 67% – 61 % P = .002 P = .005 Before Surgery 3 mo 6 mo 30 AIMS score AIMS à 3 mois 40 20 – chorée : 62% 60 20 P = .006 P = .006 10 0 Before Surgery 3 mo 6 mo Ballisme Par définition Extrêmement brusques, grande amplitude, prédominant à la racine des membres Étiologies hématome du NST +++ dyskinésies dopa-induites Physiopathologie noyau sous thalamique = corps de Luys CORTEX STRIATUM D2 D1 GPe THALAMUS SNc NST GPi / SNr Ballisme En résumé : La lésion du noyau sous-thalamique a pour conséquence finale une diminution de l’activité inhibitrice des efférences des noyaux gris centraux vers le thalamus… L’activité du NST et des voies de sortie des NGC est réduite dans le ballisme
